El químico sostenible de las aguas ‘feas’

Agua es una palabra sagrada, en especial para algunas poblaciones como las indígenas. Sin embargo, muchas de las mayores fuentes de suministro de este bien tan preciado se están reduciendo a un ritmo alarmante debido al cambio climático. Por este motivo, es clave buscar la manera de devolver al planeta parte de lo que nos entrega cada día sin pedir nada a cambio. Con este objetivo en mente trabaja Pedro Antonio García Encina, un cántabro que decidió estudiar Químicas porque en su instituto, el José María de Pereda de Santander, se enamoró de esta asignatura. Como esta carrera no se podía realizar en su tierra natal se trasladó a Valladolid, su segunda casa, y desde entonces se empapa de todo el conocimiento que puede. 

Su primer contacto con la investigación llegó de la mano de su tesina sobre depuración anaerobia de aguas residuales. Los siguientes capítulos se han ido sucediendo uno tras otro. Países Bajos, Reino Unido, Dinamarca y Singapur son solo algunas de las estancias internacionales que ha realizado. Ahora este catedrático del Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente de la Universidad de Valladolid (UVa) ha sido reelegido como director del Instituto de Procesos Sostenibles . 

Su día a día, según indica García Encina, se centra en la aplicación de procesos biológicos al tratamiento de aguas residuales y residuos. Comenzó trabajando en el desarrollo de procesos anaerobios para el tratamiento de aguas residuales industriales y urbanas. Como complemento al tratamiento, explica, se estudiaron procesos de eliminación biológica de nutrientes, incluyendo procesos de nitrificación, desnitrificación y eliminación biológica de fósforo. 

Relacionado con esta línea de investigación, el catedrático asegura que se prestó especial atención al uso de procesos con microalgas para la eliminación de nutrientes de las aguas residuales y a los tratamientos de corrientes gaseosas con alto contenido en CO2 y posterior aprovechamiento de la biomasa producida en su conjunto o de manera fraccionada. En este sentido, en los últimos tiempos ha comenzado a trabajar en el comportamiento de microcontaminantes y otros contaminantes emergentes en sistemas de tratamiento de aguas residuales para determinar su biodegradabilidad y su interferencia con el sistema biológico, y ha ampliado sus áreas de investigación con la incorporación a algunos proyectos en el campo del tratamiento de la contaminación del aire en interiores.

Como herramienta auxiliar para la caracterización y monitorización de los microorganismos implicados en los procesos de tratamiento biológico de residuos, en 2005 lideró la puesta en marcha por parte del grupo de investigación de un laboratorio de técnicas moleculares con diferentes técnicas de biología molecular como FISH, PCR, DGGE, qPCR… La aplicación de estas técnicas permite analizar la influencia de parámetros ambientales y variables de operación en la dinámica de las poblaciones, mejorar el control del tratamiento de aguas residuales y estudiar y mejorar el comportamiento de microorganismos específicos para producir algunos productos valiosos. «La implementación de este laboratorio ha permitido la incorporación al grupo de investigadores con una formación sobre procesos biológicos que ha dado lugar a poder abordar los proyectos de forma interdisciplinar», celebra. 

Además, el director del Instituto de Procesos Sostenibles comenta que su investigación no solo ha puesto el foco en la adquisición de conocimientos básicos, sino que también tiene un fuerte componente aplicado, que les ha permitido colaborar y transferir conocimientos a empresas, lo que se ha traducido en más de 70 convenios con diferentes compañías. 

Otro proyecto que coordina es el del seguimiento del virus SARS-COV-2 tanto en aguas residuales como en aire . En este punto, detalla que se ha evaluado su comportamiento y el de genes de resistencia antibiótica en las diferentes etapas de tratamiento de aguas residuales. «Se está elaborando una plataforma que permita alertas tempranas frente a epidemias, basada en el concepto de la epidemiología de las aguas residuales, en el que estas aguas residuales se gestionan como una muestra colectiva que permite obtener información sobre una colectividad con muy pocas muestras», avanza Pedro Antonio García Encina. 

Otras iniciativas en las que deja su sello son, por un lado, un trabajo que pretende la mejora en el diseño de reactores para optimizar la transferencia de gases en procesos biológicos, y, por otro, un estudio para recuperar las proteínas de la biomasa, el lodo que se genera tras los procesos de tratamiento de aguas residuales. También buscan, mediante procesos biológicos, productos de alto valor añadido que pueden ser empleados para diferentes aplicaciones industriales a partir del gas de síntesis procedente del tratamiento de residuos. El broche lo pone un proyecto europeo en el que el grupo vallisoletano va a desarrollar una planta piloto para la obtención de ectoína –compuesto natural que se encuentra en varias especies de bacterias–, a partir del biogás generado en el tratamiento anaerobio de aguas residuales. 

En su opinión, en Castilla y León hay buenos investigadores y un número importante de pequeños grupos que realizan investigación de muy buen nivel. Sin embargo, tal y como expone, la investigación en la Comunidad necesita «dar un salto cualitativo» para poder alcanzar el nivel medio nacional y europeo. Una de las razones, añade, puede deberse a que los equipos no poseen la masa crítica suficiente que les permita aprovechar las sinergias entre los investigadores. 

En este sentido, apunta que los grupos de investigación que se integran en el Instituto de Procesos Sostenibles hicieron en el año 2017 una apuesta por la integración de equipos complementarios que les posibilitase optimizar los recursos disponibles. «Esta integración ha supuesto y supone un esfuerzo importante que se ha visto compensado por la importante mejora en la productividad del Instituto, en parte gracias al apoyo de la Junta de Castilla y León y las convocatorias de apoyo a la investigación de la UVa», recalca García Encina. 

A esto se suma, lamenta, que la inversión en I+D+i en Castilla y León se encuentra por debajo de la media nacional , debido en gran parte al poco peso de la contribución de las empresas en esta inversión. «Es necesario una mayor colaboración entre empresas, administración, universidades y centros de investigación para mejorar el desarrollo tecnológico en la Comunidad».

De hecho, dice que el Gobierno autonómico ha modificado su política en los últimos años pasando de una situación en la que primaba un reparto entre el mayor número posible de grupos a una nueva situación en la que se pretende potenciar grupos de mayor tamaño. Para ello, ha puesto en marcha una serie de programas para fomentar la excelencia como son el programa de Escalera de Excelencia para apoyar a grupos altamente competitivos o el programa de equipamiento Infrared. 

Por parte de las universidades, y en particular la de Valladolid, expone que se ha apostado por la convocatoria de diferentes programas orientados a la incorporación en la universidad de personal investigador de excelencia. «Aunque estas iniciativas van en la buena dirección, todavía queda camino por recorrer para que Castilla y León sea considerada una comunidad puntera en investigación», concluye el director del Instituto de Procesos Sostenibles.